JP2012041196A - Glass member with sealing material layer, electronic device using the same, and method for producing the electronic device - Google Patents

Glass member with sealing material layer, electronic device using the same, and method for producing the electronic device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass member with a sealing material layer allowing reduction in occurrence of cracks and splits in a glass substrate and a sealing layer due to laser radiation to the corner of the sealing material layer and reduction in airtightness by bubbling of sealing glass; and to provide an electronic device using the glass member with a sealing material layer.SOLUTION: The glass substrate 3 includes a sealing region 5. The sealing material layer 7, which is formed of a sealing material comprising the sealing glass, a low expansion filling material, and a laser absorbing material, is arranged on the sealing region 5 of the glass substrate 3. The frame-shaped sealing material layer 7 consists of straight line parts 7a and corner parts 7b. In the sealing material layer 7, the width Lof the corner parts 7b is wider than the width Lof the straight line parts 7a.

Description

本発明は封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a glass member with a sealing material layer, an electronic device using the same, and a method for manufacturing the same.

有機ELディスプレイ(Organic Electro−Luminescence Display:OELD)、電界放出ディスプレイ(Feild Emission Dysplay:FED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶表示装置(LCD)等の平板型ディスプレイ装置(FPD)では、表示素子を形成した素子用ガラス基板と封止用ガラス基板とを対向配置し、これら2枚のガラス基板を封着したガラスパッケージで表示素子を封止した構造が適用されている。さらに、色素増感型太陽電池のような太陽電池においても、2枚のガラス基板で太陽電池素子(色素増感型光電変換素子)を封止したガラスパッケージを適用することが検討されている。   In a flat panel display device (FPD) such as an organic EL display (Organic Electro-Luminescence Display: OELD), a field emission display (Feed Emission Display: FED), a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display device (LCD), etc. A structure is applied in which a glass substrate for elements and a glass substrate for sealing, which are formed to face each other, are arranged to face each other and the display element is sealed with a glass package in which these two glass substrates are sealed. Furthermore, in a solar cell such as a dye-sensitized solar cell, it has been studied to apply a glass package in which a solar cell element (dye-sensitized photoelectric conversion element) is sealed with two glass substrates.

2枚のガラス基板間を封止する封着材料には、耐湿性等に優れる封着ガラスの適用が進められている。ただし、封着ガラスによる封着温度は400〜600℃程度であるため、加熱炉を用いて焼成した場合には有機EL(OEL)素子や太陽電池素子等の電子素子部の特性が劣化してしまう。そこで、2枚のガラス基板の周辺部に設けられた封止領域間にレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料層(封着材料層)を配置し、これにレーザ光を照射し加熱、溶融させて封着層を形成することが試みられている(特許文献1、2参照)。レーザ封着は電子素子部への熱的影響を抑制できるという利点を有する。   As a sealing material for sealing between two glass substrates, application of sealing glass excellent in moisture resistance or the like is being promoted. However, since the sealing temperature by the sealing glass is about 400 to 600 ° C., the characteristics of the electronic element parts such as organic EL (OEL) elements and solar cell elements are deteriorated when baked using a heating furnace. End up. Therefore, a sealing glass material layer (sealing material layer) including a laser absorbing material is disposed between the sealing regions provided at the periphery of the two glass substrates, and this is irradiated with laser light to be heated and melted. Attempts have been made to form a sealing layer (see Patent Documents 1 and 2). Laser sealing has the advantage that the thermal influence on the electronic element part can be suppressed.

FPD等のガラスパッケージでは素子領域の拡大を図るため、主に矩形枠状の封着層が適用されている。このような封着層の形成にレーザ封着を適用する場合には、レーザ光を矩形枠状の封着材料層に沿って走査しながら連続的に照射するため、コーナー部でレーザ光の走査方向(進行方向)が90度変化することになる。コーナー部ではその直前の直線部での速度を急激に減速することになると共に、その直後には速度零から急激に加速することになる。このため、コーナー部におけるレーザ光の照射時間は直線部に比べて長くなり、封着材料層の主成分となる封着ガラスが過剰に加熱し、ガラス基板や封着層にクラックや割れが生じたり、また封着ガラスが発泡して気密性が低下する等の問題が生じる。   In a glass package such as an FPD, a rectangular frame-shaped sealing layer is mainly applied in order to enlarge an element region. When laser sealing is applied to the formation of such a sealing layer, the laser beam is continuously irradiated while scanning along the rectangular frame-shaped sealing material layer. The direction (traveling direction) changes by 90 degrees. At the corner portion, the speed at the straight line portion immediately before is rapidly decelerated, and immediately after that, the speed is rapidly accelerated from zero. For this reason, the irradiation time of the laser beam at the corner portion is longer than that at the straight portion, the sealing glass which is the main component of the sealing material layer is excessively heated, and cracks and cracks are generated in the glass substrate and the sealing layer. Or the sealing glass foams and the airtightness is lowered.

このような点に対して、特許文献1、2には封着材料層のコーナー部をR形状とすることが記載されている。R形状のコーナー部は直角状のコーナー部に比べてレーザ光の走査速度の変化量を小さくできるものの、レーザ光を直線部と同速度で走査することは困難である。コーナー部の曲率半径Rを大きくすれば、レーザ光の走査速度の変化量をより小さくできるものの、そのようなコーナー部は素子領域を減少させる要因となる。また、特許文献1、2にはコーナー部でレーザ光の出力や走査速度を制御することが記載されているが、レーザ光の照射位置は常に移動しているため、レーザ光の照射条件(出力や速度)を変更した箇所と封着ガラスの加熱状態が変化した箇所とが一致せず、ガラス基板や封着層のクラックや割れ、また封着ガラスの発泡等を再現性よく抑制することができない。   In contrast, Patent Documents 1 and 2 describe that the corner portion of the sealing material layer has an R shape. Although the R-shaped corner portion can reduce the amount of change in the scanning speed of the laser beam as compared with the right-angled corner portion, it is difficult to scan the laser beam at the same speed as the linear portion. If the radius of curvature R of the corner portion is increased, the amount of change in the scanning speed of the laser beam can be reduced, but such a corner portion causes a reduction in the element region. Patent Documents 1 and 2 describe that the laser beam output and the scanning speed are controlled at the corner, but the laser beam irradiation position always moves, so the laser beam irradiation condition (output) And the place where the heating state of the sealing glass is not matched, and cracks and cracks in the glass substrate and the sealing layer, and foaming of the sealing glass are suppressed with good reproducibility. Can not.

特表2008−517446号公報Special table 2008-517446 gazette 特表2008−527657号公報Special table 2008-527657 gazette

本発明の目的は、封着材料層のコーナー部へのレーザ照射に起因するガラス基板や封着層のクラックや割れ、また封着ガラスの発泡による気密性の低下等を再現性よく抑制することを可能にした封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスとその製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to suppress with good reproducibility the cracks and cracks in the glass substrate and sealing layer caused by laser irradiation to the corner of the sealing material layer, and the decrease in airtightness due to foaming of the sealing glass. It is an object to provide a glass member with a sealing material layer, an electronic device using the same, and a method for manufacturing the same.

本発明の封着材料層付きガラス部材は、封止領域を備える表面を有するガラス基板と、前記ガラス基板の前記封止領域上に形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料の焼成層からなると共に、直線部とR形状又は面取り形状を有するコーナー部とで構成された枠状の封着材料層とを具備する封着材料層付きガラス部材であって、前記封着材料層の前記直線部の幅L11より前記コーナー部の幅L12が広いことを特徴としている。 A glass member with a sealing material layer of the present invention is formed on a glass substrate having a surface having a sealing region, the sealing region of the glass substrate, a sealing glass, a low expansion filler, and a laser absorber. And a sealing material layer-attached glass member comprising a frame-shaped sealing material layer composed of a straight portion and a corner portion having an R shape or a chamfered shape. The corner portion has a width L 12 wider than the straight portion width L 11 of the sealing material layer.

本発明の電子デバイスは、第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板と、前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域を備える第2の表面を有し、前記第2の表面が前記第1の表面と対向するように、前記第1のガラス基板上に所定の間隔を持って積層された第2のガラス基板と、前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられた電子素子部と、前記電子素子部を封止するように、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域と前記第2のガラス基板の前記第2の封止領域との間に形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料の溶融固着層からなると共に、直線部とR形状又は面取り形状を有するコーナー部とで構成された枠状の封着層とを具備し、前記封着層の前記直線部の幅L21より前記コーナー部の幅L22が広いことを特徴としている。 An electronic device according to the present invention includes a first glass substrate having a first surface including a first sealing region, and a second surface including a second sealing region corresponding to the first sealing region. A second glass substrate laminated at a predetermined interval on the first glass substrate so that the second surface faces the first surface, and the first glass An electronic element provided between the substrate and the second glass substrate; and the first sealing region of the first glass substrate and the second so as to seal the electronic element. It is formed between the second sealing region of the glass substrate, and is formed of a melt-fixed layer of a sealing material containing a sealing glass, a low expansion filler, and a laser absorbing material, and a linear portion and an R shape or A frame-like sealing layer composed of a corner portion having a chamfered shape, and the straight layer of the sealing layer. Width L 22 of the corner portions than the width L 21 parts are characterized by broad.

本発明の電子デバイスの製造方法は、第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板を用意する工程と、前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域上に形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料の焼成層からなると共に、直線部とR形状又は面取り形状を有するコーナー部とで構成された枠状の封着材料層とを備える第2の表面を有する第2のガラス基板を用意する工程と、前記第1の表面と前記第2の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とを積層する工程と、前記第1のガラス基板又は前記第2のガラス基板を通して前記封着材料層にレーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられる電子素子部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、前記封着材料層の前記直線部の幅L11より前記コーナー部の幅L12が広いことを特徴としている。 The electronic device manufacturing method of the present invention includes a step of preparing a first glass substrate having a first surface including a first sealing region, and a second sealing corresponding to the first sealing region. A region and a fired layer of a sealing material formed on the second sealing region and containing a sealing glass, a low expansion filler, and a laser absorber, and a straight portion and an R shape or a chamfered shape A step of preparing a second glass substrate having a second surface comprising a frame-shaped sealing material layer composed of a corner portion, and the first surface and the second surface are opposed to each other. While laminating the first glass substrate and the second glass substrate through the sealing material layer, the sealing material layer through the first glass substrate or the second glass substrate. The first glass is irradiated with laser light to melt the sealing material layer. And a step of forming a sealing layer which seals the electronic element portion provided between the second glass substrate and the plate, the corner portion than the width L 11 of the straight portion of the sealing material layer width L 12 of the is characterized by wide.

本発明の封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法によれば、封着材料層のコーナー部へのレーザ照射に起因するガラス基板や封着層のクラックや割れ、また封着ガラスの発泡による気密性の低下等を再現性よく抑制することができる。従って、封着性、気密性、それらの信頼性等に優れる電子デバイスを再現性よく提供することが可能となる。   According to the glass member with the sealing material layer of the present invention and the electronic device using the same and the manufacturing method thereof, cracks and cracks in the glass substrate and the sealing layer caused by laser irradiation to the corner portion of the sealing material layer, Further, it is possible to suppress a decrease in airtightness due to foaming of the sealing glass with good reproducibility. Therefore, it is possible to provide an electronic device excellent in sealing performance, airtightness, reliability thereof, and the like with high reproducibility.

本発明の実施形態による電子デバイスの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the electronic device by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the electronic device by embodiment of this invention. 図2に示す電子デバイスの製造工程で使用する第1のガラス基板を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st glass substrate used in the manufacturing process of the electronic device shown in FIG. 図2に示す電子デバイスの製造工程で使用する第2のガラス基板を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd glass substrate used at the manufacturing process of the electronic device shown in FIG. 図4のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 図4に示す第2のガラス基板における封着材料層の一構成例を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows one structural example of the sealing material layer in the 2nd glass substrate shown in FIG. 図4に示す第2のガラス基板における封着材料層の他の構成例を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the other structural example of the sealing material layer in the 2nd glass substrate shown in FIG.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図1は本発明の実施形態による電子デバイスの構成を示す図、図2は本発明の実施形態による電子デバイスの製造工程を示す図、図3はそれに用いる第1のガラス基板の構成を示す図、図4および図5はそれに用いる第2のガラス基板の構成を示す図、図6および図7は第2のガラス基板における封着材料層の構成例を示す拡大図である。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a configuration of an electronic device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the electronic device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a first glass substrate used therefor. 4 and 5 are diagrams showing the configuration of the second glass substrate used therein, and FIGS. 6 and 7 are enlarged views showing a configuration example of the sealing material layer in the second glass substrate.

図1に示す電子デバイス1は、OELD、FED、PDP、LCD等のFPD、OEL素子等の発光素子を使用した照明装置(OEL照明等)、あるいは色素増感型太陽電池のような太陽電池等を構成するものである。電子デバイス1は第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とを具備している。第1および第2のガラス基板2、3は、例えば各種公知の組成を有する無アルカリガラスやソーダライムガラス等で構成されている。例えば、無アルカリガラスは30〜40×10-7/℃程度の熱膨張係数を有している。ソーダライムガラスは80〜90×10-7/℃程度の熱膨張係数を有している。ただし、ガラス基板2、3の材質は特に限定されるものではない。 An electronic device 1 shown in FIG. 1 includes an illuminating device (OEL illumination or the like) using a light emitting element such as an OPD, FED, PDP, or LCD, or a solar cell such as a dye-sensitized solar cell. It constitutes. The electronic device 1 includes a first glass substrate 2 and a second glass substrate 3. The first and second glass substrates 2 and 3 are made of, for example, alkali-free glass or soda lime glass having various known compositions. For example, alkali-free glass has a thermal expansion coefficient of about 30 to 40 × 10 −7 / ° C. Soda lime glass has a thermal expansion coefficient of about 80 to 90 × 10 −7 / ° C. However, the material of the glass substrates 2 and 3 is not particularly limited.

第1のガラス基板2の表面2aとそれと対向する第2のガラス基板3の表面3aとの間には、電子デバイス1に応じた電子素子部(図示せず)が設けられる。電子素子部は、例えばOELDやOEL照明であればOEL素子、PDPであればプラズマ発光素子、LCDであれば液晶表示素子、太陽電池であれば色素増感型太陽電池素子(色素増感型光電変換部素子)等を備えている。表示素子、発光素子、色素増感型太陽電池素子等を備える電子素子部は各種公知の構造を有している。この実施形態の電子デバイス1は電子素子部の素子構造に限定されるものではない。   An electronic element portion (not shown) corresponding to the electronic device 1 is provided between the surface 2a of the first glass substrate 2 and the surface 3a of the second glass substrate 3 facing it. The electronic element unit is, for example, an OEL element for OELD or OEL illumination, a plasma light emitting element for PDP, a liquid crystal display element for LCD, or a dye-sensitized solar cell element (dye-sensitized photoelectric element for solar cells). Conversion unit element) and the like. An electronic element portion including a display element, a light emitting element, a dye-sensitized solar cell element, and the like has various known structures. The electronic device 1 of this embodiment is not limited to the element structure of the electronic element part.

電子デバイス1における電子素子部は、第1及び第2のガラス基板2、3の表面2a、3aの少なくとも一方に形成された素子膜、電極膜、配線膜等により構成される。OELD、FED、PDP等においては、一方のガラス基板3(2)の表面3a(2a)に形成された素子構造体により電子素子部が構成される。この場合、他方のガラス基板2(3)は封止用基板となるが、フィルタ膜等が形成される場合もある。また、LCDや色素増感型太陽電池素子等においては、ガラス基板2、3の各表面2a、3aに素子構造を形成する素子膜、電極膜、配線膜等が形成され、これらにより電子素子部が構成される。   The electronic element part in the electronic device 1 is composed of an element film, an electrode film, a wiring film, and the like formed on at least one of the surfaces 2a, 3a of the first and second glass substrates 2, 3. In OELD, FED, PDP, etc., an electronic element part is comprised by the element structure formed in the surface 3a (2a) of one glass substrate 3 (2). In this case, the other glass substrate 2 (3) serves as a sealing substrate, but a filter film or the like may be formed. In addition, in LCDs and dye-sensitized solar cell elements, element films, electrode films, wiring films and the like that form element structures are formed on the surfaces 2a and 3a of the glass substrates 2 and 3, respectively. Is configured.

電子デバイス1の作製に用いられる第1のガラス基板2の表面2aには、図3に示すように第1の封止領域4が設けられている。第2のガラス基板3の表面3aには、図4に示すように第1の封止領域4に対応する第2の封止領域5が設けられている。第1及び第2の封止領域4、5は封着層の形成領域(第2の封止領域5については封着材料層の形成領域)となる。第1及び第2の封止領域4、5で囲われた部分が素子領域となり、この素子領域に電子素子部が設けられる。   As shown in FIG. 3, a first sealing region 4 is provided on the surface 2 a of the first glass substrate 2 used for manufacturing the electronic device 1. On the surface 3a of the second glass substrate 3, a second sealing region 5 corresponding to the first sealing region 4 is provided as shown in FIG. The first and second sealing regions 4 and 5 serve as a sealing layer forming region (a sealing material layer forming region for the second sealing region 5). A portion surrounded by the first and second sealing regions 4 and 5 becomes an element region, and an electronic element portion is provided in the element region.

第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とは、第1の封止領域4を有する表面2aと第2の封止領域5を有する表面3aとが対向するように、所定の間隙を持って積層されている。第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の間隙は、封着層6で封止されている。封着層6は電子素子部を封止するように、第1のガラス基板2の封止領域4と第2のガラス基板3の封止領域5との間に形成されている。第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間に設けられる電子素子部は、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3と封着層6とで構成されたガラスパネルによって気密封止されている。封着層6は例えば5〜200μm程度の厚さを有している。   The first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 have a predetermined gap so that the surface 2a having the first sealing region 4 and the surface 3a having the second sealing region 5 face each other. They are stacked. A gap between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 is sealed with a sealing layer 6. The sealing layer 6 is formed between the sealing region 4 of the first glass substrate 2 and the sealing region 5 of the second glass substrate 3 so as to seal the electronic element portion. The electronic element portion provided between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 is a glass panel composed of the first glass substrate 2, the second glass substrate 3, and the sealing layer 6. It is hermetically sealed. The sealing layer 6 has a thickness of about 5 to 200 μm, for example.

電子素子部としてOEL素子等を適用する場合、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間には一部空間が残存する。そのような空間はそのままの状態であってもよいし、また透明な樹脂等が充填されていてもよい。透明樹脂はガラス基板2、3に接着されていてもよいし、単にガラス基板2、3と接触しているだけであってもよい。また、電子素子部として色素増感型太陽電池素子等を適用した場合には、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の間隙全体に電子素子部が配置される。   When an OEL element or the like is applied as the electronic element part, a part of the space remains between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3. Such a space may be left as it is, or may be filled with a transparent resin or the like. The transparent resin may be adhered to the glass substrates 2 and 3 or may simply be in contact with the glass substrates 2 and 3. Further, when a dye-sensitized solar cell element or the like is applied as the electronic element part, the electronic element part is disposed in the entire gap between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3.

封着層6は、第2のガラス基板3の封止領域5上に形成された封着材料層7をレーザ光で溶融させて第1のガラス基板2の封止領域4に固着させた溶融固着層からなるものである。封着材料層7はレーザ光を用いた局所加熱により溶融される。すなわち、電子デバイス1の作製に用いられる第2のガラス基板3の封止領域5には、図4及び図5に示すように枠状の封着材料層7が形成されている。第2のガラス基板3の封止領域5に形成された封着材料層7をレーザ光で急熱・急冷し、第1のガラス基板2の封止領域4に溶融固着させることによって、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間の空間(素子配置空間)を気密封止する封着層6が形成される。   The sealing layer 6 is a melt in which the sealing material layer 7 formed on the sealing region 5 of the second glass substrate 3 is melted with a laser beam and fixed to the sealing region 4 of the first glass substrate 2. It consists of a fixed layer. The sealing material layer 7 is melted by local heating using laser light. That is, a frame-shaped sealing material layer 7 is formed in the sealing region 5 of the second glass substrate 3 used for manufacturing the electronic device 1 as shown in FIGS. The sealing material layer 7 formed in the sealing region 5 of the second glass substrate 3 is rapidly heated and rapidly cooled with a laser beam, and is melted and fixed to the sealing region 4 of the first glass substrate 2. A sealing layer 6 that hermetically seals a space (element arrangement space) between the glass substrate 2 and the second glass substrate 3 is formed.

封着材料層7は、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料(封着用ガラス材料)の焼成層である。封着材料は主成分としての封着ガラスにレーザ吸収材と低膨張充填材とを配合したものである。封着材料はこれら以外の添加材を必要に応じて含有していてもよい。封着ガラス(ガラスフリット)には、例えば錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等の低融点ガラスが用いられる。これらのうち、ガラス基板2、3に対する封着性(接着性)やその信頼性(接着信頼性や密閉性)、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮して、錫−リン酸系ガラスやビスマス系ガラスからなる封着ガラスを使用することが好ましい。   The sealing material layer 7 is a fired layer of a sealing material (sealing glass material) containing a sealing glass, a low expansion filler, and a laser absorbing material. The sealing material is obtained by blending a laser absorbing material and a low expansion filler into sealing glass as a main component. The sealing material may contain additives other than these as required. For the sealing glass (glass frit), for example, low-melting glass such as tin-phosphate glass, bismuth glass, vanadium glass, lead glass or the like is used. Of these, tin-phosphate glass is used in consideration of sealing properties (adhesiveness) to the glass substrates 2 and 3, reliability thereof (adhesion reliability and sealing properties), and influence on the environment and human body. It is preferable to use sealing glass made of bismuth glass.

錫−リン酸系ガラス(ガラスフリット)は、20〜68モル%のSnO、0.5〜5モル%のSnO2、および20〜40モル%のP25(基本的には合計量を100モル%とする)の組成を有することが好ましい。SnOはガラスを低融点化させるための成分である。SnOの含有量が20モル%未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、68モル%を超えるとガラス化しなくなる。 Tin-phosphate glass (glass frit) is composed of 20 to 68 mol% SnO, 0.5 to 5 mol% SnO 2 , and 20 to 40 mol% P 2 O 5 (basically a total amount). It is preferable to have a composition of 100 mol%. SnO is a component for lowering the melting point of glass. If the SnO content is less than 20 mol%, the viscosity of the glass will be high and the sealing temperature will be too high, and if it exceeds 68 mol%, it will not vitrify.

SnO2はガラスを安定化するための成分である。SnO2の含有量が0.5モル%未満であると封着作業時に軟化溶融したガラス中にSnO2が分離、析出し、流動性が損なわれて封着作業性が低下する。SnO2の含有量が5モル%を超えると低融点ガラスの溶融中からSnO2が析出しやすくなる。P25はガラス骨格を形成するための成分である。P25の含有量が20モル%未満であるとガラス化せず、その含有量が40モル%を超えるとリン酸塩ガラス特有の欠点である耐候性の悪化を引き起こすおそれがある。 SnO 2 is a component for stabilizing the glass. If the content of SnO 2 is less than 0.5 mol%, SnO 2 is separated and precipitated in the glass that has been softened and melted during the sealing operation, the fluidity is impaired and the sealing workability is lowered. If the content of SnO 2 exceeds 5 mol%, SnO 2 is likely to precipitate during melting of the low-melting glass. P 2 O 5 is a component for forming a glass skeleton. If the content of P 2 O 5 is less than 20 mol%, the glass does not vitrify, and if the content exceeds 40 mol%, the weather resistance, which is a disadvantage specific to phosphate glass, may be deteriorated.

ここで、ガラスフリット中のSnOおよびSnO2の割合(モル%)は以下のようにして求めることができる。まず、ガラスフリット(低融点ガラス粉末)を酸分解した後、ICP発光分光分析によりガラスフリット中に含有されているSn原子の総量を測定する。次に、Sn2+(SnO)は酸分解したものをヨウ素滴定法により求められるので、そこで求められたSn2+の量をSn原子の総量から減じてSn4+(SnO2)を求める。 Here, the ratio (mol%) of SnO and SnO 2 in the glass frit can be determined as follows. First, after the glass frit (low melting point glass powder) is acid-decomposed, the total amount of Sn atoms contained in the glass frit is measured by ICP emission spectroscopic analysis. Next, since Sn 2+ (SnO) is obtained by acidimetric decomposition, Sn 4+ (SnO 2 ) is obtained by subtracting the obtained Sn 2+ from the total amount of Sn atoms.

上記した3成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、SiO2等のガラスの骨格を形成する成分やZnO、B23、Al23、WO3、MoO3、Nb25、TiO2、ZrO2、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO等のガラスを安定化させる成分等を任意成分として含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は30モル%以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100モル%となるように調整される。 The glass formed of the above three components has a low glass transition point and is suitable for a low-temperature sealing material. However, a component that forms a glass skeleton such as SiO 2 , ZnO, B 2 O 3 , Al 2 O 3, WO 3, MoO 3, Nb 2 O 5, TiO 2, ZrO 2, Li 2 O, stabilizing Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, MgO, CaO, SrO, the glass BaO, etc. The component to be made may be contained as an optional component. However, if the content of any component is too large, the glass becomes unstable and devitrification may occur, and the glass transition point and softening point may increase. Therefore, the total content of any component is 30 mol%. The following is preferable. The glass composition in this case is adjusted so that the total amount of the basic component and the optional component is basically 100 mol%.

ビスマス系ガラス(ガスフリット)は、70〜90質量%のBi23、1〜20質量%のZnO、および2〜12質量%のB23(基本的には合計量を100質量%とする)の組成を有することが好ましい。Bi23はガラスの網目を形成する成分である。Bi23の含有量が70質量%未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Bi23の含有量が90質量%を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。 Bismuth-based glass (gas frit) is composed of 70 to 90% by mass of Bi 2 O 3 , 1 to 20% by mass of ZnO, and 2 to 12% by mass of B 2 O 3 (basically, the total amount is 100% by mass). It is preferable to have a composition of Bi 2 O 3 is a component that forms a glass network. When the content of Bi 2 O 3 is less than 70% by mass, the softening point of the low-melting glass becomes high and sealing at a low temperature becomes difficult. When the content of Bi 2 O 3 exceeds 90% by mass, it becomes difficult to vitrify and the thermal expansion coefficient tends to be too high.

ZnOは熱膨張係数等を下げる成分である。ZnOの含有量が1質量%未満であるとガラス化が困難になる。ZnOの含有量が20質量%を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。B23はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。B23の含有量が2質量%未満であるとガラス化が困難となり、12質量%を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。 ZnO is a component that lowers the thermal expansion coefficient and the like. Vitrification becomes difficult when the content of ZnO is less than 1% by mass. When the content of ZnO exceeds 20% by mass, stability during low-melting glass molding is lowered, and devitrification is likely to occur. B 2 O 3 is a component that increases the range in which vitrification is possible by forming a glass skeleton. If the content of B 2 O 3 is less than 2% by mass, vitrification becomes difficult, and if it exceeds 12% by mass, the softening point becomes too high, and even if a load is applied during sealing, sealing is performed at a low temperature. It becomes difficult.

上記した3成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、Al23、CeO2、SiO2、Ag2O、MoO3、Nb23、Ta25、Ga23、Sb23、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、CaO、SrO、BaO、WO3、P25、SnOx(xは1または2である)等の任意成分を含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は30質量%以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には100質量%となるように調整される。 The glass formed of the above three components has a low glass transition point and is suitable for a sealing material for low temperature. Al 2 O 3 , CeO 2 , SiO 2 , Ag 2 O, MoO 3 , Nb 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Ga 2 O 3 , Sb 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, CaO, SrO, BaO, WO 3 , P 2 O 5 , SnO x (X is 1 or 2) etc. may be contained. However, if the content of any component is too large, the glass becomes unstable and devitrification may occur, and the glass transition point and softening point may increase. Therefore, the total content of any component is 30% by mass. The following is preferable. The glass composition in this case is adjusted so that the total amount of the basic component and the optional component is basically 100% by mass.

封着材料はレーザ吸収材を含有している。レーザ吸収材としてはFe、Cr、Mn、Co、Ni、及びCuから選ばれる少なくとも1種の金属又は前記金属を含む酸化物等の化合物が用いられる。また、これら以外の顔料であってもよい。レーザ吸収材の含有量は封着材料に対して0.1〜10体積%の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が0.1体積%未満であると封着材料層7を十分に溶融させることができないおそれがある。レーザ吸収材の含有量が10体積%を超えると第2のガラス基板3との界面近傍で局所的に発熱するおそれがあり、また封着材料の溶融時の流動性が劣化して第1のガラス基板2との接着性が低下するおそれがある。   The sealing material contains a laser absorber. As the laser absorbing material, a compound such as at least one metal selected from Fe, Cr, Mn, Co, Ni, and Cu or an oxide containing the metal is used. Moreover, pigments other than these may be used. The content of the laser absorber is preferably in the range of 0.1 to 10% by volume with respect to the sealing material. If the content of the laser absorber is less than 0.1% by volume, the sealing material layer 7 may not be sufficiently melted. If the content of the laser absorbing material exceeds 10% by volume, there is a risk of locally generating heat in the vicinity of the interface with the second glass substrate 3, and the fluidity at the time of melting of the sealing material deteriorates, resulting in the first There exists a possibility that adhesiveness with the glass substrate 2 may fall.

封着材料は、さらに低膨張充填材を含有している。低膨張充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、石英固溶体、ソーダライムガラス、及び硼珪酸ガラスからなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。リン酸ジルコニウム系化合物としては、(ZrO)227、NaZr2(PO43、KZr2(PO43、Ca0.5Zr2(PO43、NbZr(PO43、Zr2(WO3)(PO42、これらの複合化合物が挙げられる。低膨張充填材とは封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。 The sealing material further contains a low expansion filler. The low expansion filler is composed of silica, alumina, zirconia, zirconium silicate, aluminum titanate, mullite, cordierite, eucryptite, spodumene, zirconium phosphate compound, quartz solid solution, soda lime glass, and borosilicate glass. It is preferable to use at least one selected from the group. Zirconium phosphate compounds include (ZrO) 2 P 2 O 7 , NaZr 2 (PO 4 ) 3 , KZr 2 (PO 4 ) 3 , Ca 0.5 Zr 2 (PO 4 ) 3 , NbZr (PO 4 ) 3 , Zr 2 (WO 3 ) (PO 4 ) 2 , and complex compounds thereof can be mentioned. The low expansion filler has a lower thermal expansion coefficient than the sealing glass.

低膨張充填材の含有量は、封着ガラスの熱膨張係数がガラス基板2、3の熱膨張係数に近づくように適宜に設定される。低膨張充填材は封着ガラスやガラス基板2、3の熱膨張係数にもよるが、封着材料に対して2〜50体積%の範囲で含有させることが好ましい。ガラス基板2、3を無アルカリガラス(熱膨張係数:30〜40×10-7/℃)で形成する場合には、比較的多量(例えば30〜50体積%の範囲)の低膨張充填材を添加することが好ましい。ガラス基板2、3をソーダライムガラス(熱膨張係数:80〜90×10-7/℃)で形成する場合には、比較的少量(例えば2〜40体積%の範囲)の低膨張充填材を添加することが好ましい。 The content of the low expansion filler is appropriately set so that the thermal expansion coefficient of the sealing glass approaches the thermal expansion coefficient of the glass substrates 2 and 3. The low expansion filler is preferably contained in the range of 2 to 50% by volume with respect to the sealing material, although it depends on the thermal expansion coefficient of the sealing glass and the glass substrates 2 and 3. When the glass substrates 2 and 3 are formed of alkali-free glass (thermal expansion coefficient: 30 to 40 × 10 −7 / ° C.), a relatively large amount (for example, a range of 30 to 50% by volume) of a low expansion filler is used. It is preferable to add. When the glass substrates 2 and 3 are formed of soda lime glass (thermal expansion coefficient: 80 to 90 × 10 −7 / ° C.), a relatively small amount (for example, in a range of 2 to 40% by volume) of a low expansion filler is used. It is preferable to add.

第2のガラス基板3の封止領域5に形成される封着材料層7は、図4に示すように直線部7aとコーナー部7bとで構成された矩形枠状の形状を有している。なお、封着材料層7の形状は直線部7aとコーナー部7bとで構成された枠状であればよく、矩形枠状に限定されるものではない。封着材料層7は矩形以外の多角形状を有していてもよい。コーナー部7bは、図4に示すようにR形状を有している。後述するように、コーナー部7bは面取り形状(C面取り形状)を有していてもよい。   As shown in FIG. 4, the sealing material layer 7 formed in the sealing region 5 of the second glass substrate 3 has a rectangular frame shape including straight portions 7 a and corner portions 7 b. . In addition, the shape of the sealing material layer 7 should just be a frame shape comprised by the linear part 7a and the corner part 7b, and is not limited to a rectangular frame shape. The sealing material layer 7 may have a polygonal shape other than a rectangle. The corner portion 7b has an R shape as shown in FIG. As will be described later, the corner portion 7b may have a chamfered shape (C chamfered shape).

上述したような封着材料層7に沿って走査しながらレーザ光を照射するにあたって、レーザ光の走査方向(進行方向)はコーナー部7bで変化することになる。R形状や面取り形状を有するコーナー部7bにおいて、レーザ光の走査速度はその直前の直線部7aでの速度から減速し、その直後には加速することになる。このため、コーナー部7bにおけるレーザ光の照射時間は直線部7aに比べて長くなる。ここで、封着材料層7中のレーザ吸収材の含有量は直線部7aにおけるレーザ光の照射条件に応じて設定されるため、レーザ光の照射時間が長くなるコーナー部7bでは、封着材料層7の主成分となる封着ガラスが過剰に加熱されやすい。このため、ガラス基板2、3や封着層6にクラックや割れが生じたり、また封着ガラスが発泡して気密性が低下する等の問題が生じる。   When the laser beam is irradiated while scanning along the sealing material layer 7 as described above, the scanning direction (traveling direction) of the laser beam changes at the corner portion 7b. In the corner portion 7b having an R shape or a chamfered shape, the scanning speed of the laser light is decelerated from the speed of the straight portion 7a immediately before it, and is accelerated immediately thereafter. For this reason, the irradiation time of the laser beam in the corner part 7b becomes long compared with the linear part 7a. Here, since the content of the laser absorbing material in the sealing material layer 7 is set according to the irradiation condition of the laser beam in the linear portion 7a, the sealing material is used in the corner portion 7b where the irradiation time of the laser beam becomes long. The sealing glass which is the main component of the layer 7 is easily heated excessively. For this reason, there arises a problem that the glass substrates 2 and 3 and the sealing layer 6 are cracked or broken, or that the sealing glass is foamed to reduce the airtightness.

そこで、この実施形態では図6に示すように、封着材料層7のコーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くしている(L11<L12)。このような幅広のコーナー部7bによれば、レーザ光で加熱される封着材料の量、具体的には封着ガラスの量が増加するため、その分だけ封着ガラスの過剰な加熱が抑制される。図7に示すように、封着材料層7のコーナー部7bが面取り形状を有する場合も同様であり、コーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くすることで、封着ガラスの過剰な加熱が抑制される。従って、封着ガラスの過剰加熱によるガラス基板2、3や封着層6のクラックや割れ、また封着ガラスの発泡に起因する気密性の低下等を抑制することが可能となる。 Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the width L 12 of the corner portion 7b of the sealing material layer 7 is made wider than the width L 11 of the straight portion 7a (L 11 <L 12 ). According to such a wide corner portion 7b, since the amount of the sealing material heated by the laser beam, specifically, the amount of the sealing glass increases, excessive heating of the sealing glass is suppressed accordingly. Is done. As shown in FIG. 7, it is the same when the corner portion 7b of the sealing material layer 7 has a chamfered shape, by wider than the width L 11 of the straight portion 7a of the width L 12 of the corner portion 7b, sealing Excessive heating of the glass is suppressed. Accordingly, it is possible to suppress cracks and cracks in the glass substrates 2 and 3 and the sealing layer 6 due to overheating of the sealing glass, and a decrease in airtightness due to foaming of the sealing glass.

封着材料層7のコーナー部7bの幅L12は、直線部7aの幅L11に対して1.1倍以上とすることが好ましい。コーナー部7bの幅L12を1.1L11以上とすることによって、コーナー部7bにおける封着ガラスの過剰加熱を再現性よく抑制することができる。ただし、コーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くしすぎると加熱不足が生じるおそれがあり、コーナー部7bで接着性が低下しやすくなる。このため、コーナー部7bの幅L12は、直線部7aの幅L11に対して1.5倍以下とすることが好ましい。このように、コーナー部7bの幅L12は1.1L11≦L12≦1.5L11の範囲とすることが好ましく、さらに1.2L11≦L12≦1.4L11の範囲とすることがより好ましい。 Width L 12 of the corner portion 7b of the sealing material layer 7 is preferably set to the width L 11 of the linear portion 7a 1.1 times or more. The width L 12 of the corner portion 7b by a 1.1 L 11 or more, it is possible to reproducibly inhibit excessive heating of the sealing glass at the corner portion 7b. However, there is a risk that insufficient heating too wider than the width L 11 of the straight portion 7a of the width L 12 of the corner portion 7b is caused, adhesion tends to lower at the corner portion 7b. Therefore, the width L 12 of the corner portion 7b is preferably 1.5 times or less the width L 11 of the linear portion 7a. Thus, the width L 12 of the corner portion 7b is preferably in the range of 1.1L 11 ≦ L 12 ≦ 1.5L 11 , and more preferably in the range of 1.2L 11 ≦ L 12 ≦ 1.4L 11. Is more preferable.

ここで、封着材料層7のコーナー部7bの形状をR形状とする場合、コーナー部7bの内側及び外側の曲率半径R1、R2を大きくすることによって、コーナー部7bでのレーザ光の速度変化を低減することができる。ただし、そのような場合には封着材料層7で囲われる領域の面積、すなわち電子素子部を形成する素子領域の面積が大幅に減少してしまう。このため、コーナー部7bの内側の曲率半径R1はレーザ光の滑らかな走査を阻害しない範囲で小さくすることが好ましい。具体的には、直線部の幅L11にもよるが、コーナー部7bの内側の曲率半径R1は10mm以下とすることが好ましい。 Here, when the shape of the corner portion 7b of the sealing material layer 7 is an R shape, by increasing the curvature radii R 1 and R 2 inside and outside the corner portion 7b, the laser beam at the corner portion 7b is increased. Speed change can be reduced. However, in such a case, the area of the region surrounded by the sealing material layer 7, that is, the area of the element region forming the electronic element part is greatly reduced. For this reason, it is preferable to make the curvature radius R 1 inside the corner portion 7b small within a range that does not hinder the smooth scanning of the laser light. Specifically, depending on the width L 11 of the straight portion, the radius of curvature R 1 of the inner corner portion 7b is preferable to be 10mm or less.

R形状を有するコーナー部7bの幅L12は、図6に示すように内側の曲率半径R1の中心と仮想角部(直線部7aの外側線の交点)とを結ぶ直線状の距離を示すものとする。コーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くするためには、例えばコーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11と同一とする場合の曲率半径に対して、外側の曲率半径R2を小さくすればよい。外側の曲率半径R2は上記した1.1L11≦L12≦1.5L11の条件を満たす範囲で適宜に設定される。また、面取り形状を有するコーナー部7bの幅L12は、直線で構成されるC面取り部の最小幅を示すものとする。この場合、内側または外側の面取り形状を変えることで、コーナー部7bの幅L12を広くすることができる。 The width L 12 of the corner portion 7b having the R shape indicates a linear distance connecting the center of the inner radius of curvature R 1 and the imaginary corner portion (intersection of the outer line of the straight portion 7a) as shown in FIG. Shall. The width L 12 of the corner portion 7b to wider than the width L 11 of the straight portion 7a, for example with respect to the radius of curvature of the case where the width L 12 of the corner portion 7b and equal to the width L 11 of the linear portion 7a, The outer radius of curvature R 2 may be reduced. The outer radius of curvature R 2 is appropriately set within a range satisfying the above condition of 1.1L 11 ≦ L 12 ≦ 1.5L 11 . The width L 12 of the corner portion 7b having a chamfered shape, it is of the minimum width of the C-chamfered portion formed in a straight line. In this case, by changing the inside or outside of the chamfered shape, it is possible to increase the width L 12 of the corner portion 7b.

上述したように、封着材料層7のコーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くする、さらにはコーナー部7bの幅L12を1.1L11≦L12≦1.5L11の範囲とすることによって、直線部7aのガラス基板2に対する接着性を良好に維持しつつ、コーナー部7bの過剰加熱を抑制することができる。従って、封着材料層7のコーナー部7bの過剰加熱に起因するガラス基板2、3や封着層6にクラックや割れ、また封着ガラスの発泡による気密性の低下等を再現性よく抑制することが可能となる。これらによって、封着性や気密性等に優れるガラスパネル、並びに電子デバイス1を提供することができる。 As described above, the width L 12 of the corner portion 7b of the sealing material layer 7 is wider than the width L 11 of the linear portion 7a, furthermore 1.1L 11 ≦ L 12 ≦ a width L 12 of the corner portion 7b 1. by a range of 5L 11, while maintaining good adhesion to the glass substrate 2 of the linear portion 7a, it is possible to suppress excessive heating of the corner portion 7b. Therefore, cracks and cracks in the glass substrates 2 and 3 and the sealing layer 6 due to excessive heating of the corner portion 7b of the sealing material layer 7, and a decrease in airtightness due to foaming of the sealing glass are suppressed with good reproducibility. It becomes possible. By these, the glass panel excellent in sealing property, airtightness, etc., and the electronic device 1 can be provided.

上述した実施形態の電子デバイス1は、例えば以下のようにして作製される。まず、図2(a)に示すように、第1のガラス基板2と封着材料層7を有する第2のガラス基板3とを用意する。封着材料層7は、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料をビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製し、これを第2のガラス基板3の封止領域5に塗布した後に乾燥及び焼成することにより形成される。封着ガラス、低膨張充填材、及びレーザ吸収材の具体的な構成は前述した通りである。   The electronic device 1 of the above-described embodiment is manufactured as follows, for example. First, as shown in FIG. 2A, a first glass substrate 2 and a second glass substrate 3 having a sealing material layer 7 are prepared. The sealing material layer 7 is prepared by mixing a sealing material containing a sealing glass, a low expansion filler, and a laser absorbing material with a vehicle to prepare a sealing material paste, which is used to seal the second glass substrate 3. It is formed by drying and baking after coating on the stop region 5. Specific configurations of the sealing glass, the low expansion filler, and the laser absorber are as described above.

封着材料ペーストの調製に用いられるビヒクルとしては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等の樹脂を、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの、またメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリテート、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート等のアクリル系樹脂を、メチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの等が用いられる。   Vehicles used for the preparation of the sealing material paste include resins such as methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, oxyethylcellulose, benzylcellulose, propylcellulose, and nitrocellulose, and solvents such as terpineol, butylcarbitol acetate, and ethylcarbitol acetate. Acrylic resins such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and the like dissolved in methyl ethyl ketone, terpineol, butyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate Those dissolved in a solvent such as

封着材料ペーストの粘度は、ガラス基板3に塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、樹脂(バインダ成分)と溶剤の割合や封着材料とビヒクルの割合により調整することができる。封着材料ペーストには、消泡剤や分散剤のようにガラスペーストで公知の添加物を加えてもよい。封着材料ペーストの調製には、撹拌翼を備えた回転式の混合機やロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用することができる。   The viscosity of the sealing material paste may be adjusted to the viscosity corresponding to the apparatus applied to the glass substrate 3, and can be adjusted by the ratio of the resin (binder component) and the solvent and the ratio of the sealing material and the vehicle. A known additive may be added to the sealing material paste as a glass paste such as an antifoaming agent or a dispersing agent. A known method using a rotary mixer equipped with a stirring blade, a roll mill, a ball mill or the like can be applied to the preparation of the sealing material paste.

上述したような封着材料ペーストをガラス基板3の封止領域5に塗布し、これを乾燥させて封着材料ペーストの塗布層を形成する。封着材料ペーストは、例えばスクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法を適用して第2の封止領域5上に塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて第2の封止領域5に沿って塗布する。スクリーン印刷を適用する場合には、スクリーン形状に基づいてコーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くする。また、ディスペンサ等を用いて塗布する場合には、吐出圧や塗布速度等を制御することによって、コーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くする。 The sealing material paste as described above is applied to the sealing region 5 of the glass substrate 3 and dried to form an application layer of the sealing material paste. The sealing material paste is applied onto the second sealing region 5 by applying a printing method such as screen printing or gravure printing, or is applied along the second sealing region 5 using a dispenser or the like. To do. When applying screen printing, wider than the width L 11 of the straight portion 7a of the width L 12 of the corner portion 7b on the basis of the screen pattern. Also, when applied using a dispenser or the like, by controlling the discharge pressure and coating speed, etc., it is wider than the width L 11 of the straight portion 7a of the width L 12 of the corner portion 7b.

封着材料ペーストの塗布層は、例えば120℃以上の温度で10分以上乾燥させることが好ましく、これにより塗布層内の溶剤を十分に除去することができる。塗布層内に溶剤が残留していると、その後の焼成工程でバインダ成分を十分に除去できないおそれがある。このような封着材料ペーストの塗布層を焼成して封着材料層7を形成する。焼成工程は、まず塗布層を封着材料の主成分である封着ガラス(ガラスフリット)のガラス転移点以下の温度に加熱し、塗布層内のバインダ成分を除去した後、封着ガラスの軟化点以上の温度に加熱し、封着材料を溶融してガラス基板3に焼き付ける。このようにして、コーナー部7bの幅L12が直線部7aの幅L11より広い封着材料層7を形成する。 The coating layer of the sealing material paste is preferably dried, for example, at a temperature of 120 ° C. or higher for 10 minutes or longer, whereby the solvent in the coating layer can be sufficiently removed. If the solvent remains in the coating layer, the binder component may not be sufficiently removed in the subsequent firing step. The sealing material layer 7 is formed by baking the coating layer of the sealing material paste. In the firing step, the coating layer is first heated to a temperature below the glass transition point of the sealing glass (glass frit), which is the main component of the sealing material, the binder component in the coating layer is removed, and then the sealing glass is softened. The sealing material is melted and baked on the glass substrate 3 by heating to a temperature above the point. In this manner, the width L 12 of the corner portion 7b to form a broad sealing material layer 7 than the width L 11 of the linear portion 7a.

次に、図2(b)に示すように、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3とを、それらの表面2a、3a同士が対向するように封着材料層7を介して積層する。次いで、図2(c)に示すように、第2のガラス基板3(又は第1のガラス基板2)を通して封着材料層7にレーザ光8を照射する。レーザ光8は枠状の封着材料層7に沿って走査しながら照射される。レーザ光は特に限定されず、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザ、HeNeレーザ等からのレーザ光が使用される。   Next, as shown in FIG.2 (b), the 1st glass substrate 2 and the 2nd glass substrate 3 are laminated | stacked through the sealing material layer 7 so that those surfaces 2a and 3a may oppose. To do. Next, as shown in FIG. 2C, the sealing material layer 7 is irradiated with laser light 8 through the second glass substrate 3 (or the first glass substrate 2). The laser beam 8 is irradiated while scanning along the frame-shaped sealing material layer 7. The laser light is not particularly limited, and laser light from a semiconductor laser, carbon dioxide laser, excimer laser, YAG laser, HeNe laser, or the like is used.

封着材料層7にレーザ光8を照射するにあたって、封着材料層7のコーナー部7bの幅L12を直線部7aの幅L11より広くしているため、レーザ光8は出力等を変化させることなく一定の条件で照射することができる。ただし、コーナー部7bの幅L12はレーザ光8のスポット径D以下(L12≦D)とすることが好ましい。コーナー部7bの幅L12がレーザ光8のスポット径Dより広いと、封着材料層7の溶融不良等が生じやすくなる。コーナー部7bをより安定して溶融させる上で、コーナー部7bの幅L12はレーザ光8のスポット径Dに対して0.6D≦L12≦0.9Dの関係を満足させることが好ましい。 When irradiating a laser beam 8 to the sealing material layer 7, since the greater than the width L 11 of the straight portion 7a of the width L 12 of the corner portion 7b of the sealing material layer 7, the laser beam 8 changes the output or the like Irradiation can be performed under certain conditions. However, it is preferable that the width L 12 of the corner portion 7 b be equal to or smaller than the spot diameter D of the laser beam 8 (L 12 ≦ D). When the width L 12 of the corner portion 7b is wider than the spot diameter D of the laser beam 8, melt defects such as the sealing material layer 7 is likely to occur. In order to melt the corner portion 7 b more stably, the width L 12 of the corner portion 7 b preferably satisfies the relationship of 0.6D ≦ L 12 ≦ 0.9 D with respect to the spot diameter D of the laser beam 8.

封着材料層7はそれに沿って走査されるレーザ光8が照射された部分から順に溶融し、レーザ光8の照射終了と共に急冷固化されて第1のガラス基板2に固着する。そして、封着材料層7の全周にわたってレーザ光8を照射することによって、図2(d)に示すように第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間を封止する封着層6を形成する。封着層6の幅は封着材料層7の幅から多少変動するものの、封着材料層7の形状に基づいてコーナー部の幅L22が直線部の幅L21より広くなる。また、具体的な幅に関しても、封着層6のコーナー部の幅L22は直線部の幅L21に対して1.1倍以上1.5倍以下の範囲(1.1L21≦L22≦1.5L21)であることが好ましい。 The sealing material layer 7 is melted sequentially from the portion irradiated with the laser light 8 scanned along the sealing material layer 7, and is rapidly cooled and solidified and fixed to the first glass substrate 2 at the end of the irradiation of the laser light 8. Then, by irradiating the entire circumference of the sealing material layer 7 with the laser beam 8, as shown in FIG. 2 (d), the seal between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3 is sealed. The wearing layer 6 is formed. Although the width of the sealing layer 6 slightly varies from the width of the sealing material layer 7, the corner width L 22 is wider than the straight portion width L 21 based on the shape of the sealing material layer 7. Further, regarding the specific width, the width L 22 of the corner portion of the sealing layer 6 is in the range of 1.1 to 1.5 times the width L 21 of the straight portion (1.1L 21 ≦ L 22 ≦ 1.5L 21 ) is preferable.

このようにして、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3と封着層6とで構成したガラスパネルで、第1のガラス基板2と第2のガラス基板3との間に配置される電子素子部を気密封止した電子デバイス1を作製する。なお、この実施形態のガラスパネルは電子デバイス1の構成部品に限られるものではなく、電子部品の封止体、あるいは複層ガラスのようなガラス部材(建材等)にも応用することが可能である。   In this way, a glass panel constituted by the first glass substrate 2, the second glass substrate 3 and the sealing layer 6 is arranged between the first glass substrate 2 and the second glass substrate 3. The electronic device 1 in which the electronic element portion is hermetically sealed is manufactured. In addition, the glass panel of this embodiment is not restricted to the component of the electronic device 1, It is possible to apply also to glass members (building materials etc.), such as a sealing body of electronic components, or multilayer glass. is there.

この実施形態の電子デバイス1とその製造工程によれば、封着材料層7のコーナー部7bへのレーザ光8の照射に起因するガラス基板2、3や封着層6のクラックや割れ、また封着ガラスの発泡による気密性の低下等が再現性よく抑制される。従って、電子デバイス1(ガラスパネル)のレーザ封着工程の歩留りを高めると共に、電子デバイス1(ガラスパネル)の気密性やその信頼性等を向上させることができる。これらによって、信頼性に優れる電子デバイス1を高歩留りで作製することが可能となる。   According to the electronic device 1 of this embodiment and the manufacturing process thereof, the glass substrate 2, 3 and the sealing layer 6 are cracked or cracked due to the irradiation of the laser beam 8 to the corner portion 7b of the sealing material layer 7, or Reduction in airtightness due to foaming of the sealing glass is suppressed with good reproducibility. Therefore, the yield of the laser sealing process of the electronic device 1 (glass panel) can be increased, and the airtightness and reliability of the electronic device 1 (glass panel) can be improved. As a result, the electronic device 1 having excellent reliability can be manufactured with a high yield.

次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。なお、以下の説明は本発明を限定するものではく、本発明の趣旨に沿った形での改変が可能である。   Next, specific examples of the present invention and evaluation results thereof will be described. In addition, the following description does not limit this invention, The modification | change in the form along the meaning of this invention is possible.

(実施例1)
まず、SnO63モル%、SnO22モル%、P2529モル%、ZnO5モル%、SiO21モル%の組成を有する錫−リン酸系ガラスフリット(軟化点:401℃)と、低膨張充填材として平均粒径(D50)が3μmのリン酸ジルコニウム粉末と、35質量%Fe23−35質量%Cr23−20質量%Co23−10質量%MnO組成を有し、平均粒径(D50)が2μmのレーザ吸収材とを用意した。
Example 1
First, tin-phosphate glass frit (softening point: 401 ° C.) having a composition of 63 mol% SnO, 2 mol% SnO 2 , 29 mol% P 2 O 5, 5 mol% ZnO, and 1 mol% SiO 2 , low Zirconium phosphate powder having an average particle diameter (D50) of 3 μm as an expansion filler and a composition of 35 mass% Fe 2 O 3 -35 mass% Cr 2 O 3 -20 mass% Co 2 O 3 -10 mass% MnO A laser absorber having an average particle diameter (D50) of 2 μm was prepared.

上述した錫−リン酸系ガラスフリット51体積%とリン酸ジルコニウム粉末45体積%とレーザ吸収材4体積%とを混合して封着材料(熱膨張係数:45×10-7/℃)を作製した。次いで、封着材料80質量%をビヒクル20質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。なお、ビヒクルはバインダ成分としてのニトロセルロース4質量%をブチルカルビトールアセテートからなる溶剤96質量%に溶解したものである。 A sealing material (thermal expansion coefficient: 45 × 10 −7 / ° C.) is prepared by mixing 51 volume% of the tin-phosphate glass frit described above, 45 volume% of zirconium phosphate powder, and 4 volume% of the laser absorber. did. Next, 80% by mass of the sealing material was mixed with 20% by mass of the vehicle to prepare a sealing material paste. The vehicle was prepared by dissolving 4% by mass of nitrocellulose as a binder component in 96% by mass of a solvent composed of butyl carbitol acetate.

次に、無アルカリガラス(熱膨張係数:38×10-7/℃)からなる第2のガラス基板(寸法:90×90×0.7mmt)を用意し、このガラス基板の封止領域に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、130℃×5分の条件で乾燥させた。このような塗布層を430℃×10分の条件で焼成し、膜厚が31μmの封着材料層を形成した。封着材料層の全体形状(封着材料ペーストの塗布層を焼成した後の形状)は、矩形枠状(外形:長辺70mm×短辺50mm)とし、直線部の幅L11は1.1mmとした。各コーナー部はR形状とし、内側の曲率半径R1は1.6mm、外側の曲率半径R2は1.0mmとした。コーナー部の幅L12は1.31mmである。 Next, a second glass substrate (dimension: 90 × 90 × 0.7 mmt) made of alkali-free glass (thermal expansion coefficient: 38 × 10 −7 / ° C.) is prepared and sealed in a sealing region of this glass substrate. The coating material paste was applied by screen printing and then dried under conditions of 130 ° C. × 5 minutes. Such a coating layer was baked under conditions of 430 ° C. × 10 minutes to form a sealing material layer having a film thickness of 31 μm. The overall shape of the sealing material layer (the shape after firing the coating layer of the sealing material paste) is a rectangular frame (outer shape: long side 70 mm × short side 50 mm), and the straight portion width L 11 is 1.1 mm. It was. Each corner portion has an R shape, the inner radius of curvature R 1 is 1.6 mm, and the outer radius of curvature R 2 is 1.0 mm. The corner portion width L 12 is 1.31 mm.

上述した封着材料層を有する第2のガラス基板と素子領域を有する第1のガラス基板(第2のガラス基板と同組成、同形状の無アルカリガラスからなる基板)とを、封着材料層を介して積層した。次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に対して、波長940nm、出力30W、スポット径Dが2mmのレーザ光(半導体レーザ)を10mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。なお、封着層の直線部の幅L21は1.1mm、コーナー部の幅L22は1.3mmである。このようにして、素子領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 The second glass substrate having the sealing material layer described above and the first glass substrate having the element region (a substrate made of non-alkali glass having the same composition and shape as the second glass substrate) are used as the sealing material layer. Laminated. Next, the sealing material layer is irradiated with a laser beam (semiconductor laser) having a wavelength of 940 nm, an output of 30 W, and a spot diameter D of 2 mm through the second glass substrate at a scanning speed of 10 mm / s. The first glass substrate and the second glass substrate were sealed by melting and rapid solidification. The width L 21 of the straight portion of the sealing layer is 1.1 mm, and the width L 22 of the corner portion is 1.3 mm. In this way, the electronic device in which the element region was sealed with the glass panel was subjected to the characteristic evaluation described later.

(実施例2〜4)
封着材料層のコーナー部の形状を表1に示す条件に変更する以外は、実施例1と同様にして、第2のガラス基板に対する封着材料層の形成工程、第1のガラス基板と第2のガラス基板とのレーザ封着工程を実施し、それぞれ素子領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを作製した。各電子デバイス(ガラスパネル)を後述する特性評価に供した。
(Examples 2 to 4)
Except for changing the shape of the corner portion of the sealing material layer to the conditions shown in Table 1, in the same manner as in Example 1, the step of forming the sealing material layer on the second glass substrate, the first glass substrate and the first glass substrate The laser sealing process with 2 glass substrates was implemented, and the electronic device which sealed each element area | region with the glass panel was produced. Each electronic device (glass panel) was subjected to characteristic evaluation described later.

(比較例1)
封着材料層のコーナー部の形状を表1に示す条件に変更する以外は、実施例1と同様にして、第2のガラス基板に対する封着材料層の形成工程、第1のガラス基板と第2のガラス基板とのレーザ封着工程を実施し、それぞれ素子領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを作製した。各電子デバイス(ガラスパネル)を後述する特性評価に供した。
(Comparative Example 1)
Except for changing the shape of the corner portion of the sealing material layer to the conditions shown in Table 1, in the same manner as in Example 1, the step of forming the sealing material layer on the second glass substrate, the first glass substrate and the first glass substrate The laser sealing process with 2 glass substrates was implemented, and the electronic device which sealed each element area | region with the glass panel was produced. Each electronic device (glass panel) was subjected to characteristic evaluation described later.

次に、実施例1〜4および比較例1のガラスパネルの外観について、レーザ光の照射終了時点における基板割れや封着層のクラックを評価した。外観は光学顕微鏡を用いて封着層の直線部とコーナー部をそれぞれ観察して評価した。また、各ガラスパネルの気密性を測定した。気密性はヘリウムリークテストを適用して評価した。これらの測定・評価結果をガラスパネルの製造条件と併せて表1に示す。   Next, about the external appearance of the glass panel of Examples 1-4 and the comparative example 1, the substrate crack and the crack of the sealing layer in the time of completion | finish of laser beam irradiation were evaluated. The appearance was evaluated by observing the straight part and the corner part of the sealing layer using an optical microscope. Moreover, the airtightness of each glass panel was measured. The airtightness was evaluated by applying a helium leak test. These measurement and evaluation results are shown in Table 1 together with the manufacturing conditions of the glass panel.

Figure 2012041196
Figure 2012041196

表1から明らかなように、実施例1〜3によるガラスパネルはいずれも外観や気密性に優れており、コーナー部に起因する不良の発生は認められなかった。なお、実施例4ではコーナー部に接着不足が認められたが、この接着不足はレーザ光の出力を例えば10%程度上げたり、あるいはレーザ光の走査速度を例えば10%程度下げたりすることで解消することができるものであり、それにより良好な封着状態が得られるものと考えられる。これらに対して、比較例1ではコーナー部の過剰加熱に起因するクラックや発泡が認められた。比較例1のガラスパネルでは、気密性が得られなかった。   As is clear from Table 1, all of the glass panels according to Examples 1 to 3 were excellent in appearance and airtightness, and no defects due to corner portions were observed. In Example 4, insufficient cornering was observed at the corner, but this lack of adhesion was resolved by increasing the laser beam output by, for example, about 10% or decreasing the laser beam scanning speed by, for example, about 10%. It is considered that a good sealing state can be obtained. On the other hand, in Comparative Example 1, cracks and foaming due to excessive heating of the corner portions were observed. In the glass panel of Comparative Example 1, no airtightness was obtained.

(実施例5)
Bi2382質量%、ZnO11質量%、B236質量%、Al231質量%の組成を有するビスマス系ガラスフリット(軟化点:420℃)と、低膨張充填材として平均粒径(D50)が1μmのコージェライト粉末と、35質量%Fe23−35質量%Cr23−20質量%Co23−10質量%MnO組成を有し、平均粒径(D50)が2μmのレーザ吸収材とを用意した。
(Example 5)
Bismuth glass frit (softening point: 420 ° C.) having a composition of 82% by mass of Bi 2 O 3 , 11% by mass of ZnO, 6% by mass of B 2 O 3 and 1% by mass of Al 2 O 3, and average as a low expansion filler It has a cordierite powder having a particle size (D50) of 1 μm, a composition of 35 mass% Fe 2 O 3 -35 mass% Cr 2 O 3 -20 mass% Co 2 O 3 -10 mass% MnO, and an average particle diameter ( A laser absorber having a D50) of 2 μm was prepared.

上述したビスマス系ガラスフリット77体積%とコージェライト粉末19体積%とレーザ吸収材4体積%とを混合して封着材料(熱膨張係数:82×10-7/℃)を作製した。次いで、封着材料84質量%をビヒクル16質量%と混合して封着材料ペーストを調製した。なお、ビヒクルはバインダ成分としてのニトロセルロース3質量%をターピネオール(48質量%)とブチルカルビトールアセテート(58質量%)との混合溶剤97質量%に溶解したものである。 A sealing material (thermal expansion coefficient: 82 × 10 −7 / ° C.) was prepared by mixing 77% by volume of the bismuth-based glass frit, 19% by volume of cordierite powder, and 4% by volume of the laser absorber. Next, 84% by mass of the sealing material was mixed with 16% by mass of the vehicle to prepare a sealing material paste. The vehicle was prepared by dissolving 3% by mass of nitrocellulose as a binder component in 97% by mass of a mixed solvent of terpineol (48% by mass) and butyl carbitol acetate (58% by mass).

次に、ソーダライムガラス(熱膨張係数:83×10-7/℃)からなる第2のガラス基板(寸法:100×100×1.8mmt)を用意し、このガラス基板の封止領域に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、130℃×5分の条件で乾燥させた。このような塗布層を430℃×10分の条件で焼成し、膜厚が22μmの封着材料層を形成した。封着材料層の全体形状(封着材料ペーストの塗布層を焼成した後の形状)は、矩形枠状(外形:長辺70mm×短辺50mm)とし、直線部の幅L11は0.6mmとした。各コーナー部はR形状とし、内側の曲率半径R1は4.8mm、外側の曲率半径R2は5mmとした。コーナー部の幅L12は0.77mmである。 Next, a second glass substrate (dimensions: 100 × 100 × 1.8 mmt) made of soda lime glass (thermal expansion coefficient: 83 × 10 −7 / ° C.) is prepared and sealed in a sealing region of the glass substrate. The coating material paste was applied by screen printing and then dried under conditions of 130 ° C. × 5 minutes. Such a coating layer was baked under conditions of 430 ° C. × 10 minutes to form a sealing material layer having a thickness of 22 μm. The overall shape of the sealing material layer (the shape after firing the coating layer of the sealing material paste) is a rectangular frame (outer shape: long side 70 mm × short side 50 mm), and the straight portion width L 11 is 0.6 mm. It was. Each corner has an R shape, the inner radius of curvature R 1 is 4.8 mm, and the outer radius of curvature R 2 is 5 mm. The corner portion width L 12 is 0.77 mm.

上述した封着材料層を有する第2のガラス基板と素子領域を有する第1のガラス基板(第2のガラス基板と同組成、同形状の無アルカリガラスからなる基板)とを、封着材料層を介して積層した。次いで、第2のガラス基板を通して封着材料層に対して、波長940nm、出力35W、スポット径Dが1mmのレーザ光(半導体レーザ)を20mm/sの走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、第1のガラス基板と第2のガラス基板とを封着した。なお、封着層の直線部の幅L21は0.6mm、コーナー部の幅L22は0.8mmである。このようにして、素子領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを後述する特性評価に供した。 The second glass substrate having the sealing material layer described above and the first glass substrate having the element region (a substrate made of non-alkali glass having the same composition and shape as the second glass substrate) are used as the sealing material layer. Laminated. Next, the sealing material layer is irradiated with a laser beam (semiconductor laser) having a wavelength of 940 nm, an output of 35 W, and a spot diameter D of 1 mm through the second glass substrate at a scanning speed of 20 mm / s. The first glass substrate and the second glass substrate were sealed by melting and rapid solidification. The width L 21 of the straight portion of the sealing layer is 0.6 mm, and the width L 22 of the corner portion is 0.8 mm. In this way, the electronic device in which the element region was sealed with the glass panel was subjected to the characteristic evaluation described later.

(実施例6〜7)
封着材料層のコーナー部の形状を表2に示す条件に変更する以外は、実施例5と同様にして、第2のガラス基板に対する封着材料層の形成工程、第1のガラス基板と第2のガラス基板とのレーザ封着工程を実施し、それぞれ素子領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを作製した。各電子デバイス(ガラスパネル)を後述する特性評価に供した。
(Examples 6 to 7)
Except for changing the shape of the corner portion of the sealing material layer to the conditions shown in Table 2, in the same manner as in Example 5, the step of forming the sealing material layer on the second glass substrate, the first glass substrate and the first glass substrate The laser sealing process with 2 glass substrates was implemented, and the electronic device which sealed each element area | region with the glass panel was produced. Each electronic device (glass panel) was subjected to characteristic evaluation described later.

(比較例2)
封着材料層のコーナー部の形状を表2に示す条件に変更する以外は、実施例5と同様にして、第2のガラス基板に対する封着材料層の形成工程、第1のガラス基板と第2のガラス基板とのレーザ封着工程を実施し、それぞれ素子領域をガラスパネルで封止した電子デバイスを作製した。各電子デバイス(ガラスパネル)を後述する特性評価に供した。
(Comparative Example 2)
Except for changing the shape of the corner portion of the sealing material layer to the conditions shown in Table 2, in the same manner as in Example 5, the step of forming the sealing material layer on the second glass substrate, the first glass substrate and the first glass substrate The laser sealing process with 2 glass substrates was implemented, and the electronic device which sealed each element area | region with the glass panel was produced. Each electronic device (glass panel) was subjected to characteristic evaluation described later.

次に、実施例5〜7および比較例2のガラスパネルの外観について、レーザ光の照射終了時点における基板割れや封着層のクラックを評価した。外観は光学顕微鏡を用いて封着層の直線部とコーナー部をそれぞれ観察して評価した。また、各ガラスパネルの気密性を測定した。気密性はヘリウムリークテストを適用して評価した。これらの測定・評価結果をガラスパネルの製造条件と併せて表2に示す。   Next, with respect to the appearance of the glass panels of Examples 5 to 7 and Comparative Example 2, the substrate cracks and the cracks of the sealing layer at the end of the laser beam irradiation were evaluated. The appearance was evaluated by observing the straight part and the corner part of the sealing layer using an optical microscope. Moreover, the airtightness of each glass panel was measured. The airtightness was evaluated by applying a helium leak test. These measurement and evaluation results are shown in Table 2 together with the manufacturing conditions of the glass panel.

Figure 2012041196
Figure 2012041196

表2から明らかなように、実施例5〜6によるガラスパネルはいずれも外観や気密性に優れており、コーナー部に起因する不良の発生は認められなかった。なお、実施例7ではコーナー部に接着不足が認められたが、この接着不足はレーザ光の出力を例えば10%程度上げたり、あるいはレーザ光の走査速度を例えば10%程度下げたりすることで解消することができるものであり、それにより良好な封着状態が得られるものと考えられる。これらに対して、比較例2ではコーナー部の過剰加熱に起因するクラックや発泡が認められた。比較例1のガラスパネルでは、気密性が得られなかった。   As is clear from Table 2, all the glass panels according to Examples 5 to 6 were excellent in appearance and airtightness, and no defects due to corner portions were observed. In Example 7, insufficient adhesion was observed at the corner, but this insufficient adhesion was resolved by increasing the laser beam output by, for example, about 10% or decreasing the laser beam scanning speed by, for example, about 10%. It is considered that a good sealing state can be obtained. On the other hand, in Comparative Example 2, cracks and foaming due to excessive heating of the corner portions were observed. In the glass panel of Comparative Example 1, no airtightness was obtained.

1…電子デバイス、2…第1のガラス基板、2a…表面、3…第2のガラス基板、3a…表面、4…第1の封止領域、5…第2の封止領域、6…封着層、7…封着材料層、8…レーザ光。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic device, 2 ... 1st glass substrate, 2a ... Surface, 3 ... 2nd glass substrate, 3a ... Surface, 4 ... 1st sealing area | region, 5 ... 2nd sealing area | region, 6 ... Sealing Adhesion layer, 7 ... sealing material layer, 8 ... laser beam.

Claims (11)

封止領域を備える表面を有するガラス基板と、
前記ガラス基板の前記封止領域上に形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料の焼成層からなると共に、直線部とR形状又は面取り形状を有するコーナー部とで構成された枠状の封着材料層とを具備する封着材料層付きガラス部材であって、
前記封着材料層の前記直線部の幅L11より前記コーナー部の幅L12が広いことを特徴とする封着材料層付きガラス部材。
A glass substrate having a surface with a sealing region;
A corner formed on the sealing region of the glass substrate and made of a fired layer of a sealing material containing sealing glass, a low expansion filler and a laser absorber, and having a straight portion and an R shape or a chamfered shape A glass member with a sealing material layer comprising a frame-shaped sealing material layer composed of a portion,
A glass member with a sealing material layer, wherein a width L 12 of the corner portion is wider than a width L 11 of the straight portion of the sealing material layer.
前記封着材料層の前記コーナー部の幅L12は、前記直線部の幅L11に対して1.1L11≦L12≦1.5L11の関係を満足することを特徴とする請求項1記載の封着材料層付きガラス部材。 The width L 12 of the corner portion of the sealing material layer satisfies a relationship of 1.1L 11 ≦ L 12 ≦ 1.5L 11 with respect to the width L 11 of the linear portion. The glass member with a sealing material layer as described. 前記封着材料は、Fe、Cr、Mn、Co、Ni、及びCuからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属又は前記金属を含む化合物からなる前記レーザ吸収材を0.1〜10体積%の範囲で含有することを特徴とする請求項1又は2項記載の封着材料層付きガラス部材。   The sealing material comprises 0.1 to 10% by volume of the laser absorber made of at least one metal selected from the group consisting of Fe, Cr, Mn, Co, Ni, and Cu or a compound containing the metal. The glass member with a sealing material layer according to claim 1, wherein the glass member is contained in a range. 前記封着材料は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、石英固溶体、ソーダライムガラス、及び硼珪酸ガラスからなる群より選ばれる少なくとも1種からなる前記低膨張充填材を2〜50体積%の範囲で含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の封着材料層付きガラス部材。   The sealing material is made of silica, alumina, zirconia, zirconium silicate, aluminum titanate, mullite, cordierite, eucryptite, spodumene, zirconium phosphate compound, quartz solid solution, soda lime glass, and borosilicate glass. The glass member with a sealing material layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the low-expansion filler consisting of at least one selected from 2 to 50% by volume is contained. 前記封着ガラスは錫−リン酸系ガラスまたはビスマス系ガラスからなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の封着材料層付きガラス部材。   The glass member with a sealing material layer according to any one of claims 1 to 4, wherein the sealing glass is made of tin-phosphate glass or bismuth glass. 第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板と、
前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域を備える第2の表面を有し、前記第2の表面が前記第1の表面と対向するように、前記第1のガラス基板上に所定の間隔を持って積層された第2のガラス基板と、
前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられた電子素子部と、
前記電子素子部を封止するように、前記第1のガラス基板の前記第1の封止領域と前記第2のガラス基板の前記第2の封止領域との間に形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料の溶融固着層からなると共に、直線部とR形状又は面取り形状を有するコーナー部とで構成された枠状の封着層とを具備し、
前記封着層の前記直線部の幅L21より前記コーナー部の幅L22が広いことを特徴とする電子デバイス。
A first glass substrate having a first surface with a first sealing region;
The first glass substrate has a second surface including a second sealing region corresponding to the first sealing region, and the second surface faces the first surface. A second glass substrate laminated at a predetermined interval;
An electronic element unit provided between the first glass substrate and the second glass substrate;
A sealing glass formed between the first sealing region of the first glass substrate and the second sealing region of the second glass substrate so as to seal the electronic element portion. And a frame-shaped sealing layer composed of a linear portion and a corner portion having an R shape or a chamfered shape, and a melt-fixed layer of a sealing material containing a low expansion filler and a laser absorber. And
An electronic device characterized the width L 22 of the corner portion is wider than the width L 21 of the linear portion of the sealing layer.
前記封着層の前記コーナー部の幅L22は、前記直線部の幅L21に対して1.1L21≦L22≦1.5L21の関係を満足することを特徴とする請求項6記載の電子デバイス。 The width L 22 of the corner portion of the sealing layer satisfies a relationship of 1.1L 21 ≦ L 22 ≦ 1.5L 21 with respect to the width L 21 of the linear portion. Electronic devices. 第1の封止領域を備える第1の表面を有する第1のガラス基板を用意する工程と、
前記第1の封止領域に対応する第2の封止領域と、前記第2の封止領域上に形成され、封着ガラスと低膨張充填材とレーザ吸収材とを含有する封着材料の焼成層からなると共に、直線部とR形状又は面取り形状を有するコーナー部とで構成された枠状の封着材料層とを備える第2の表面を有する第2のガラス基板を用意する工程と、
前記第1の表面と前記第2の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とを積層する工程と、
前記第1のガラス基板又は前記第2のガラス基板を通して前記封着材料層にレーザ光を照射し、前記封着材料層を溶融させて前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板との間に設けられる電子素子部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、
前記封着材料層の前記直線部の幅L11より前記コーナー部の幅L12が広いことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
Providing a first glass substrate having a first surface with a first sealing region;
A second sealing region corresponding to the first sealing region; and a sealing material formed on the second sealing region and including a sealing glass, a low expansion filler, and a laser absorbing material. A step of preparing a second glass substrate having a second surface comprising a fired layer and having a frame-shaped sealing material layer composed of a linear portion and a corner portion having an R shape or a chamfered shape;
Laminating the first glass substrate and the second glass substrate through the sealing material layer while facing the first surface and the second surface;
The sealing material layer is irradiated with laser light through the first glass substrate or the second glass substrate, and the sealing material layer is melted to form the first glass substrate and the second glass substrate. And a step of forming a sealing layer for sealing an electronic element portion provided therebetween,
The method for manufacturing an electronic device, wherein a width L 12 of the corner portion is wider than a width L 11 of the straight portion of the sealing material layer.
前記封着材料層の前記コーナー部の幅L12は、前記直線部の幅L11に対して1.1L11≦L12≦1.5L11の関係を満足することを特徴とする請求項8記載の電子デバイスの製造方法。 The width L 12 of the corner portion of the sealing material layer satisfies a relationship of 1.1L 11 ≦ L 12 ≦ 1.5L 11 with respect to the width L 11 of the linear portion. The manufacturing method of the electronic device of description. 前記封着材料層の前記コーナー部の幅L12は、前記レーザ光の照射スポット径D以下であることを特徴とする請求項8又は9記載の電子デバイスの製造方法。 10. The method of manufacturing an electronic device according to claim 8, wherein a width L 12 of the corner portion of the sealing material layer is equal to or smaller than an irradiation spot diameter D of the laser light. 前記封着材料層の前記コーナー部の幅L12は、前記レーザ光の照射スポット径Dに対して0.6D≦L12≦0.9Dの関係を満足することを特徴とする請求項8又は9記載の電子デバイスの製造方法。 The width L 12 of the corner portion of the sealing material layer satisfies a relationship of 0.6D ≦ L 12 ≦ 0.9D with respect to an irradiation spot diameter D of the laser light. 9. A method for manufacturing an electronic device according to 9.
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